“固体火箭发动机气体动力学”课程教学大纲

“固体火箭发动机气体动力学”课程教学大纲固体火箭发动机气体动力学是火箭发动机的重要理论基础，是武器系统与发射工程专业必修的专业基础课。学习本课程可以更好的理解固体火箭发动机的工作原理，并为固体火箭发动机设计、性能分析和计算提供理论计算方法，为后续课程的学习奠定基础。能熟练掌握一维定常流动的基本知识、基本概念和求解方法，理解并掌握各种管流、正激波和斜激波、膨胀波以及燃烧波的基本知识。能运用气体动力学知识解决发动机设计中的实际问题。1气体动力学的基本原理1.1气体的基本性质1.1.1气体的物理性质1.1.2气体的热力性质1.2气体的连续介质假设1.2.1连续介质的密度定义1.2.2连续介质的速度定义1.3★热力学基本概念与基础知识1.3.1热力学第一定律1.3.2★热力学第二定律1.4气体动力学的研究方法1.4.1作用在流体上的外力1.4.2研究流体运动的方法2气体动力学控制方程组2.1拉格朗日方法与欧拉方法的关系2.1.1研究流体运动的拉格朗日方法2.1.2研究流体运动的欧拉方法2.1.3△时间变化率之间的关系2.2★控制方程组2.2.1连续方程2.2.2动量方程2.2.3能量方程2.2.4熵方程3△一维定常流动基础3.1引言3.1.1流动定常假设3.1.2一维流动假设3.2一维定常流的控制方程组3.2.1连续方程3.2.2动量方程3.2.3能量方程3.2.4熵方程3.3声速和马赫数3.3.1声速公式3.3.2马赫数定义3.3.3小压强扰动的传播3.4理想气体一维定常流的控制方程组3.4.1连续方程3.4.2动量方程3.4.3能量方程3.5流动的滞止状态3.5.1滞止状态定义3.5.2滞止温度与滞止声速3.5.3滞止压强与滞止密度3.5.4流体的可压缩性3.6★流动过程的特殊状态3.6.1最大等熵膨胀状态3.6.2临界状态3.6.3速度系数4△固体火箭发动机中的一维定常流动4.1变截面一维定常等熵流动4.1.1控制方程组4.1.2截面变化对流动特性的影响4.1.3雍塞现象4.1.4外界反压对Laval喷管流动的影响4.1.5Laval喷管的性能参数计算4.2有摩擦的一维定常绝热流动4.2.1控制方程组4.2.2简单摩擦管流中任意截面上的参数变化4.2.3壁面摩擦对流动参数的影响4.2.4摩擦雍塞4.2.5简单摩擦管流临界管长的确定4.3具有传热的一维定常流动4.3.1简单换热管流的控制方程组4.3.2简单换热管流在任意两截面上的参数变化4.3.3传热对流动参数的影响4.3.4简单换热管流的极限状态－加热雍塞4.4★有质量加入的一维定常流动4.4.1控制方程组4.4.2质量加入对流动参数的影响4.4.3简单质量加入管流的极限状态－加质壅塞4.4.4垂直于主流的加质流动及其求解4.4.5加质流动在固体推进剂火箭发动机中的应用4.5★多驱动势的一维定常流动4.5.1控制方程组4.5.2理想气体的广义一维定常流动5△激波、膨胀波与燃烧波5.1★正激波5.1.1正激波的控制方程组5.1.2理想气体的正激波5.1.3理想气体正激波的兰金－于戈尼奥方程和普朗特速度方程5.1.4激波阻力5.1.5Laval喷管中的正激波5.2★斜激波5.2.1斜激波的控制方程组组5.2.2理想气体斜激波引起的参数变化5.2.3波角、流动偏转角与斜激波的关系5.2.4激波的反射和相交5.3膨胀波5.3.1普朗特－迈耶流动的控制方程组5.3.2理想气体中的膨胀波5.3.3普朗特－迈耶流动的计算5.4燃烧波5.4.1燃烧波的控制方程组5.4.2燃烧波的基本方程5.4.3燃烧波的基本特征1气体动力学的基本原理442气体动力学控制方程组223一维定常流动基础884固体火箭发动机中的一维定常流动10105激波、膨胀波与燃烧波666习题课022GasDynamicsinSolidRocketEngine工程热力学火箭武器、外弹道、火箭发射装置武晓松等，固体火箭发动机气